2019年6月2日 TLC(薄層クロマトグラフィー)の化学まとめ!原理と展開、やり方
1.はじめに 金属、鉱石、セラミックス、土壌など固体試料中の成分を分析する手法として、重量分析法、容量分析法、吸光光度法、原子吸光分析法、ICP 発光分光分析法、ICP 質量分析法等がある。しかし固体試料は、溶液を対象とするこれらの方法によりそのまま分析できないため、溶液にする必要がある。この操作を試料分解という。 図1のとおり固体試料の分解法は大きく融解法と溶解法に分類できる。融解法は試料を試薬(融剤)と混合して高温に加熱し、液化した試薬に試料が溶解し、さらに水又は酸に可溶な状態に変換する操作である。溶解法は液体である溶媒に試料を溶かし込む操作であり、常圧酸分解と加圧酸分解がある。試料の主成分、定量元素により分解法を選択するが、主成分が未知の試料はまず常圧酸分解を試す。本稿は、その常圧酸分解による分解が難しい場合に用いる融解法と加圧酸分解そしてマイクロ波酸分解を紹介する。 図1 試料分解法の体系図 2.融解法 2. 1 融解の方法 融解法は、常圧酸分解により溶解しない試料(鉄鉱石、フェロアロイ、セラミックス等)の溶液化、そして常圧酸分解後の残渣(不溶解分)の完全溶解の二つを目的とする。 使用する融剤により、酸性融解とアルカリ性融解、融剤に酸化剤を混ぜる酸化性融解に大別される。適切な融解操作をするため、融剤およびそれに適したるつぼの選定が重要となる。次節以降に融剤及びるつぼの種類と性質、使用上の注意点をあげる。 融剤は、できるだけ融点の低い試薬を選ぶのが望ましい。操作が容易であることに加え、融解容器の浸食が少ないため、コンタミネーション(汚染)を低減できる。融解操作は、後述の加圧酸分解が分解できない固体試料も溶液化できるが、常圧酸分解と異なり一度に分解可能な試料量が少ない。また融剤を試料重量の10 ~ 15 倍使用するため、分解後に得る溶液の塩濃度が高くなり、高塩対応の装置による分析が必要である。融剤がNa又はK を含むため、アルカリ成分を分析できない。 表1 にJIS 規格(日本産業規格)及びJCRS(日本セラミックス協会規格)より融解条件を転載し示す。 表1 融解条件の例 2.
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